Испытания фундаментов и оснований – E02D 33/00

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для определения несущей способности натуральных свай в фундаменте сооружений. Сущность: непрерывно возрастающую вдавливающую нагрузку на модельную сваю прикладывают с постоянной скоростью, а ее величину принимают, в зависимости от диаметра модельной сваи, влажности, пределов пластичности и коэффициента пористости грунта под нижним концом опытной сваи, исходя из формулы. Регистрацию вдавливающей нагрузки и осадки модельной сваи производят непрерывно с погрешностью 100-200 H для вдавливающей нагрузки и 0,005-0,010 мм для осадки сваи. По данным регистрации вдавливающей нагрузки и осадки модельной сваи строят график зависимости скорости осадки модельной сваи от вдавливающей нагрузки, который разбивают на три участка - на 1-й участок с постоянной линейной скоростью осадки модельной сваи, на 2-й участок с нелинейно увеличивающейся скоростью осадки модельной сваи в 5-10 раз большей, чем на 1-м участке, и на 3-й участок со скоростью осадки модельной сваи в 5-10 раз большей, чем на 2-м участке, а несущую способность натуральной сваи в фундаменте сооружения рассчитывают с использованием данных графика зависимости скорости осадки модельной сваи от вдавливающей нагрузки по формуле. Технический результат: повышение достоверности и точности определения несущей способности натуральной (реальной) сваи в фундаменте сооружения и сокращение трудозатрат. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов. Способ определения несущей способности забивной сваи путем приложения нагрузки к свае и замера параметров ее погружения в грунт. Создают эталонную базу вейвлет-образов виброграмм ускорений свай в трех взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых совпадает с продольными осями свай, в процессе забивки их в грунт, при заданной частоте и энергии удара, характеризующих несущую способность свай при различных грунтах и конструктивных параметрах свай, после чего не менее чем через 5 дней для каждой сваи определяют несущую способность путем нагружения ее статической вертикальной нагрузкой. В процессе забивки рабочей сваи с заданной частотой и энергией получают вейвлет-образ виброграмм ускорений, которые сравнивают с эталонными вейвлет-образами корреляционным методом. По степени корреляции определяют наиболее близкую эталонную сваю и по ее характеристике судят о несущей способности рабочей сваи. Технический результат состоит в повышении точности определения несущей способности и снижении трудоемкости и длительности. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 ил.

Изобретение относится к строительной технике к области фундаментостроения и предназначено для длительных измерений касательных сил морозного пучения, действующих на сваи в процессе промерзания грунтов, совместно с измерением сил трения немерзлого грунта у границы промерзания в любых инженерно-геологических условиях. Использование новых элементов - отсоединение полых секций от центрального анкерного стержня, снабжение каждой полой секции, кроме верхней, концентрично установленным полым штоком с закрепленной сверху на нем опорной пластиной и пропущенным коаксиально через полости вышерасположенных секций и штоков, и установка силоизмерительных датчиков ярусами над головой сваи, а также установка эластичных прокладок в выемки в торцах полых секций, - приводят к появлению новых свойств у заявляемого технического решения, а именно, в повышении надежности, точности и длительности измерений касательных сил пучения, действующих на забивные сваи в процессе промерзания грунта, в том числе и за счет одновременного измерения (с помощью тех же силоизмерительных датчиков) сил трения немерзлого грунта, действующих на полые секции ниже границы промерзания и учитываемых в поправках к касательным силам пучения. Расположение силоизмерительных датчиков ярусами над головой сваи, позволяющее использовать съемные силоизмерительные датчики заводского изготовления с высоким классом точности и регулярно тарировать их после окончания каждого сезона измерений, дает возможность проконтролировать надежность и точность выполненных измерений. Возможность проведения длительных (в течение многих зимних сезонов) измерений касательных сил морозного пучения и сил трения немерзлого грунта тоже повышает надежность и точность получаемых результатов за счет учета в статистической обработке длинного ряда данных измерений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к испытаниям несущей способности бетонных стволов с использованием кольцевого датчика нагрузки. Способ приложения нагрузки к свае, в котором размещают верхнюю часть ниже первого участка сваи, при этом верхнюю часть крепят к первому участку сваи. Размещают донную часть вблизи от верхней части, при этом зону отделения создают таким образом, что введение текучей среды под давлением в зону отделения обеспечивает силу, стремящуюся продвинуть верхнюю часть и донную часть друг от друга, и вызывает продвижение вверх верхней части на первом участке сваи. По меньшей мере, часть поперечного сечения верхней части и, по меньшей мере, часть поперечного сечения донной части открыты для обеспечения прохождения материалов сверху от верхней части к низу от донной части. Размещают верхнюю часть и донную часть перед отливкой сваи, при этом материалы для отливки сваи проходят через открытую часть поперечного сечения верхней части и открытую часть поперечного сечения донной части. Если происходит отделение верхней части и донной части, то верхняя часть и донная часть сохраняют относительное боковое положение в течение отделения и вводят текучую среду в зону отделения, чтобы приложить нагрузку к свае. Технический результат состоит в снижении материалоемкости и трудоемкости при проведении испытаний повышении несущей способности сваи. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к обеспечению сейсмостойкости фундаментов зданий, сооружений, возводимых в сейсмоопасных районах, и может быть использовано при проведении экспериментальных исследований. Техническим результатом изобретения является повышение надежности сейсмозащиты здания, сооружения при снижении капитальных и эксплуатационных затрат. Для этого в котловане соответствующей глубины воспроизводят фрагмент фундамента и элементов сейсмоизоляции из сыпучих материалов, содержащей сейсмоизолирующую подушку под фундаментом и засыпку пазух котлована. Выявляют заданные в процессе проектирования предельные значения амплитуд скоростей колебаний фундамента, допустимые по условиям сохранения его прочности. Проектируют параметры взрыва из расчета получения средних амплитуд скоростей колебаний фундамента на уровне, равном предельным, для чего используют выражение

V_L=V_xyz=11.776X, при R²=0,815, где V_L - векторная скорость колебаний средних амплитуд составляющих (x, y, z) (Vxyz) скоростей, передаваемых грунтом основания через слой сыпучего материала фундамента, - приведенная масса заряда, кг, R² - коэффициент парной корреляции, r - расстояние от эпицентра взрыва до места регистрации колебаний, м, h - глубина центра заряда в скважине, м, Q _ст - масса заряда в ступени взрыва, кг, К_нпц - коэффициент, учитывающий геологические и рельефные условия, изменяется от 1,0 до 3,0. После проведения взрывных работ оценивают уровень гашения сейсмического воздействия и, при значении этой характеристики меньше 2,7 балла, увеличивают толщину подушки и/или подбирают состав ее материала. Испытания повторяют до обеспечения значения амплитуд скоростей колебаний фундамента условиям сохранения его прочности. 3 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу оценки несущей способности буронабивной сваи, и может быть использовано при проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений. Техническим результатом является повышение точности оценки несущей способности буронабивной сваи. Указанный технический результат достигается тем, что проводят полевые испытания грунта штампом 6, оценивают результаты испытаний, определяют частное значение предельного сопротивления грунта под острием сваи, одновременно допускают перемещение обсадной трубы 3, фиксируют данное перемещение, рассчитывают частное сопротивление грунта на боковой поверхности сваи и, используя принцип суперпозиции, определяют несущую способность буронабивной сваи как сумму несущей способности под острием сваи и боковой поверхности. Способ позволяет по сравнению с прототипом повысить точность оценки несущей способности буронабивной сваи до 10%, уменьшить количество свай в ростверке до 7% за счет того, что было получено большее значение несущей способности сваи, и уменьшить количество испытаний до 6% за счет повышения точности (достоверности) оценки. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности при устройстве и динамических испытаниях одиночных свай гражданских и промышленных зданий. Устройство состоит из цилиндрического пустотелого корпуса, соединенного в нижней части с удлиненным наголовником, верхняя часть корпуса заканчивается стопорной муфтой, в кольцевой выточке которой размещаются шары-фиксаторы. В полости корпуса размещена падающая часть молота, а для изменения массы падающей части молота в ее полости размещен набор грузов. Верхняя часть молота выполнена с утолщением для упора грузового кольца при подъеме, а нижняя часть молота заканчивается кольцевой выточкой для размещения в ней шаров-фиксаторов. Техническим результатом является возможность замены дорогостоящих статических испытаний на динамические. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для мониторинга сооружений, к которым предъявляются повышенные требования безопасности при эксплуатации. Способ мониторинга здания находящегося под действием возмущений от смещения его фундамента включает прием, обработку и оценку контролируемых параметров с датчиков, установленных на здании, характеризующих текущее состояние здания, и прогнозирование возможной дальнейшей эксплуатации путем определения ресурса времени до достижения критического значения по контролируемым параметрам. Сначала определяют схему расположения датчиков путем определения напряженно-деформированного состояния всех элементов конструкции здания на математической модели здания методом конечных элементов при воздействии на модель здание-грунт возмущения от смещения каждой сваи фундамента на величину 1 см и более последовательно, попеременно и в сочетании, с увеличением смещения с шагом 0,1-0,5 см, имитируя смещения свай фундамента и выявления точек с максимальным эквивалентным напряжением в элементах конструкции при минимальных смещениях свай. Далее на ростверке в местах расположения опор здания на сваи фундамента или близких к ним, давших на модели при их смещениях максимальные эквивалентные напряжения, в элементах конструкции располагают датчики вертикальных перемещений, например гидростатического нивелирования. Принятые сигналы с датчиков в эксплуатационном режиме статистически обрабатывают в последовательных равных интервалах t времени 15-60 мин. Определяют текущие среднеквадратические значения напряженно-деформированного состояния в критических точках здания, установленные на модели в этих интервалах, а скорость изменения среднеквадратического значения параметра в каждой критической точке за интервал времени t определяют по приведенной зависимости, при этом оставшийся ресурс времени Т до достижения предельного критического значения эквивалентного напряжения в критической точке здания определяют по приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении точности и надежности прогнозирования ресурса времени до достижения критического состояния здания и снижении стоимости и трудоемкости мониторинга. 5 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов из буронабивных свай. Способ определения несущей способности буронабивной сваи включает предварительное сооружение буронабивной сваи путем вращательного погружения в грунт инвентарной обсадной трубы с теряемым наконечником, последующее заполнение инвентарной обсадной трубы арматурным каркасом и бетоном и, при достижении последним проектной прочности, приложение статической вдавливающей нагрузки к свае и измерение ее перемещения. Перед заполнением инвентарной обсадной трубы бетоном в ней устанавливают стакан, между днищем которого и наконечником размещают датчик усилия, связанный с регистрирующей аппаратурой, которую располагают на поверхности грунта. Датчик усилия изолируют от окружающего пространства по периметру стакана посредством кольца, выполненного из упругоэластичного материала, которое устанавливают также между наконечником и днищем стакана. Стакан и датчик усилия вводят в инвентарную обсадную трубу совместно с арматурным каркасом. Испытание сваи осуществляют методом циклических нагружений после набора проектной прочности, при этом одновременно снимают показания с датчика усилий для выделения из показаний усилий части внешней нагрузки, характеризующей несущую способность буронабивной сваи, отделения переменной и нестабильной части в виде сил трения. Технический результат состоит в повышении точности определения несущей способности буронабивной сваи. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области контроля деформации элементов сооружений. Оптические световоды закладывают в упомянутые элементы. Соединяют концы световодов между собой для образования змеевидного расположения, по меньшей мере, одного направления. К первому и второму концам змеевидного расположения подключают источник и приемник света соответственно. Первым измерением значений оптической мощности для змеевидного расположения определяют первое эталонное значение. Вторым измерением оптической мощности для каждого световода определяют второе эталонное значение. Проводят третье измерение оптической мощности, которое сравнивают с первым эталонным значением. Определяют наличие деструкции элемента сооружения, периодически повторяя третье измерение. Если первое эталонное значение больше значения по третьему измерению, то деструкция элемента сооружения присутствует. Обеспечивают проведение четвертого измерения значений оптической мощности светового потока для каждого световода. Определяют деструктивные световоды вид и место деструктивного события по месту пересечения деструктивных световодов. Технический результат - повышение точности, надежности и долговечности измерений различных видов деструкции элемента сооружения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам определения состояния свай при строительстве и контроле состояния зданий и сооружений. Сущность способа состоит в том, что для повышения точности определения состояния сваи механическое возбуждение сваи осуществляют гидродинамическим ударом при искровом пробое межэлектродного промежутка излучателя, установленного на голову сваи. Приемники упругих колебаний устанавливают на торцевой и боковой поверхности сваи. Приемник на боковой поверхности устанавливают наклонно к оси сваи. При выделении эхо-сигнала, отраженного от дна сваи, используют спектральный анализ и цифровую фильтрацию сигнала в определенном диапазоне частот. Для оценки состояния сваи сравнивают ее проектную длину с реальной длиной, определенной по данным измерений, и определяют качество материала сваи по результатам сравнения измеренной и проектной скоростей упругих волн. Сущность изобретения: устройство для определения состояния сваи состоит в том, что блок механического возбуждения сваи выполнен в виде емкости, заполненной электропроводящей жидкостью, с коаксиальными электродами, подключенными с помощью коаксиального кабеля к высоковольтному накопителю энергии. Измерительное устройство снабжено двумя приемниками упругих волн. Технический результат - повышение точности определения состояния сваи, простоты обслуживания, высокая производительность и низкая стоимость испытаний. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к испытательной технике. Инвентарное устройство для испытания свай-оболочек четырех оболочечной опоры моста статической нагрузкой состоит из реперной системы с прогибомерами, домкратной балки и гидравлических домкратов. Для испытания свай-оболочек опор моста статической вдавливающей и выдергивающей нагрузками головы свай-оболочек срезают примерно на один уровень. На симметричные относительно вертикальной оси симметрии две средние сваи-оболочки устанавливают наголовники под сдвоенные гидравлические домкраты. Домкратную балку устанавливают на сдвоенные гидравлические домкраты, обеспечивающие равные реакции во вдавливаемых сваях-оболочках и выдергиваемых крайних сваях-оболочках. Домкратная балка раскреплена тягами, снабженными серьгами под двухсторонние упоры, прикрепленные к крайним металлическим сваям-оболочкам. Технический результат: повышение темпа строительства за счет снижения времени на монтаж испытательного оборудования. 2 ил.

Изобретение относится к способу оценки несущей способности свайных фундаментов непосредственно на строительной площадке. Новым в способе оценки несущей способности свайных фундаментов с использованием динамических испытаний одиночных свай является то, что предварительно определяют несущую способность сваи путем применения одиночных ударов по отказу в конце забивки сваи, затем одевают на сваю элемент ростверка с оголовком, осуществляют подсыпку и притирку его к поверхности грунта, проводят динамические испытания сваи с оголовком ростверка, затем по разности результатов несущей способности одиночной сваи и сваи с оголовком ростверка судят о влиянии ростверка в несущей способности свайных фундаментов. Новым в элементе ростверка с оголовком для оценки несущей способности свайных фундаментов, включающем плиту ростверка и оголовок для установки на сваю, является то, что оголовок имеет круглое, или квадратное, или шестиугольное, или прямоугольное, или тавровое, или двутавровое, или треугольное поперечное сечение и соединен с плитой ребрами жесткости. Техническим результатом изобретения является разработка простого и надежного способа оценки несущей способности свайных фундаментов с учетом влияния ростверка и конструкции элемента ростверка для реализации вышеуказанного способа. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.